Quá trình hình thành tế bào ung thư không xảy ra trong một sớm một chiều mà là kết quả của nhiều giai đoạn tích lũy biến đổi. Ban đầu, một tế bào bình thường có thể bị tổn thương DNA do các yếu tố bên ngoài hoặc rối loạn bên trong. Nếu cơ chế sửa chữa DNA không hoạt động hiệu quả, những sai hỏng này sẽ được “sao chép” cho các thế hệ tế bào sau. Theo thời gian, các đột biến tích lũy đủ lớn sẽ làm thay đổi hành vi của tế bào, khiến nó tăng sinh nhanh hơn, ít phụ thuộc vào tín hiệu điều hòa từ môi trường xung quanh. Tế bào ung thư còn có khả năng kích thích hình thành mạch máu mới để tự nuôi sống, một hiện tượng gọi là tạo mạch. Nhờ đó, khối u có thể phát triển vượt qua giới hạn kích thước bình thường. Ngoài ra, tế bào ung thư còn biết cách “đánh lừa” hệ miễn dịch, tránh bị phát hiện và tiêu diệt. Chính sự kết hợp của nhiều cơ chế này khiến ung thư trở thành một bệnh phức tạp và khó kiểm soát.